深入理解设计模式（五）：设计模式的总结

设计模式的总结

Design Pattern	What	Why	Examples	How	Functions
(Creational)
Abstract Factory	提供了一个接口来创建相关的对象家族，而不用指定它们具体的 classes。	整体的改变多个 objects。	应用切换不同的外观（scroll bar，window，button）	Client 通过 FactoryProvider 获取一个 AbstractFactory 的子类实例，使用这个 Factory 去生产产品对象。	一致性
Builder	将复杂对象的构造与其表现分开，因此相同的构造过程可以创建不同的表现。	不改变过程，构造不同的对象。	阅读器需要一个格式转换处理器对象，不同处理器可以转换不同的格式。不改变转换逻辑，增加新的转换处理器。	Client 通过将不同的 Builder 子类实例传给 Director，然后通过调用 director 的construct()方法得到产品对象。	扩展性
Factory Method	让一个类的实例化延迟到子类。	使用抽象对象维持关系，一个抽象类型的具体子类决定另一个抽象类型的具体子类。	文本编辑器不同的子应用创建不同的文档。只有当具体的子应用创建后，才知道要创建哪个文档类型实例。	不同的 Creator 子类生产不同的 Product 子类。Client 通过创建不同的 Creator 子类来创建不同的 Product 子类。	灵活性
Prototype	通过拷贝这个 prototype 去创建新的对象。	想要重复创建类似的对象，且这个对象的创建过程比较复杂。	编辑音乐乐谱的应用，需要重复添加多个音符对象。	Client 创建 Prototype 子类实例，然后调用它的 clone() 方法，得到这个类的对象拷贝。	复用性
Singleton	确保一个 class 仅有一个实例，并且提供一个全局的访问它的方法。	有些 class 必须只有一个实例。	一个系统应该仅有一个文件系统和一个窗口管理器。	方法一：（饥饿式）直接创建静态的实例的成员变量。方法二：（懒惰式）定义一个同步的静态方法获取实例。方法三：（懒惰式）在内部类中定义一个静态的实例的成员变量。	唯一性
(Structural)
Adapter	让不兼容的 classes 一起工作。Adapter 让 Adaptee 适应 Target。	一个不能兼容另一个接口的接口，希望他能够兼容。	画图编辑器有 lines, polygons, text 等元素。定义抽象的图形化接口 Shape，text 与 lines, polygons 有额外的操作，不同同时兼容一个接口。	方法一：（Object Adapter）Adapter 组合 Adaptee 。方法二：（Class Adapter）Adapter 实现 AdapteeImpl。	复用性
Bridge	解耦抽象与它的实现，使它们可以独立地改变。	想要独立地修改、扩展，以及重用 abstraction 和 implementation。	Window 有对应不同平台的子类，有不同特性的子类。都使用子类实现的话，需要多维度组合表示，难以添加新的子类。	Client 通过将 implementation 子类实例作为参数，创建 abstraction 的子类实例。调用 abstract 对象的方法实际上是调用 implementation 的方法。	扩展性
Composite	将对象组成树形结构以表示部分-整体层次结构。Composite 让 client 统一地对待单一对象和组合对象。	将多个 components 组成更大的 components，每个节点可以是单个组件，也可以是多个组件的组合，每个节点用统一的接口对象表示。	画图编辑器可以插入线、多边形和文字，可以插入图文。图文是图形和文字的组合。想把组合元素和单一元素统一对待，减少代码的复杂性。	Composite 是 Component 的子类，它有一个 Component list 成员。Client 通过 new Composite() 来创建 Component 对象。	易用性，扩展性
Decorator	动态地给一个 object 附加额外的职责。	有时我们想为 objects 添加职责，而不是整个 class。	为文本阅读器添加 border 或者 scroll 等。	Client 创建一个 ConcreteComponent 对象，然后将对象作为参数，创建 Decorator 子类，调用 ConreteDecorator 对象是操作间接的调用 ConreteComponent 对象的操作。	扩展性
Facade	为一个 subsystem 中的一组接口提供一个统一的接口，使得 subsystem 更容易使用。	将系统构建为子系统降低它的复杂性，并且，想要最小化系统之间的交流和依赖。		Client 创建 Facade 实例，调用它的方法，它去调用子系统中的指定对象的方法。	易用性，松耦合
Flyweight	通过共享可以有效地支持大量细粒度的对象。	一个应用存在大量的相同的元素，如果每个元素都使用一个对象去表示，会造成空间的浪费。	文档编辑器中的相同的字符可以共享一个字符对象。	Client 创建一个 FlyweightFactory，通过它来存储和去除共享的 Flyweight 对象。	复用性
Proxy	Proxy 为另一个对象提供了一个代理，去控制对这个对象的访问。	推迟对象的创建和初始化的全部花费，直到我们真正需要使用它。	文档中的大图片需要很长时间去加载，我们可以控制文档的加载，先加载所有文字，再加载图片。	Client 通过 new ConcreteProxy() 创建 Subject 实例。Proxy 是 Subject 的子接口。ConcreteProxy 对象存在一个对 Subject 对象的引用。	灵活性
(Behavioral)
Chain of Responsibility	通过给多个对象处理请求的机会，避免耦合请求发送者与接收者。	避免将请求者与具体的接收者绑定。		Client 创建多个handler 将它们连接起来，把所有请求发送给第一个 handler。	松耦合、可扩展性
Command	将一个请求封装为一个对象，因此让你参数化客户端的不同请求。	有时需要发送一个请求给对象，但不知道任何关于请求的操作或者请求的接收者。		Client 创建 Invoker，Receiver 对象和 Command 对象。receiver 对象作为参数构建 command 对象。执行命令先调用 invoker 的 setCommand() ，再调用requestExecute() 方法。	松耦合、可扩展性
Interpreter	给定一种语言，定义其语法表示形式，以及使用该表示形式来解释语言中的句子。	如果一个种特殊的问题经常发生，它可能值得用简单的语言将问题的实例表达为句子。我们可以构建 interpreter 通过解释这些句子来解决问题。		Context 对象表示句子，TerminalExpression 对象可以解释 context。NonterminalExpression 对象可以连接 TerminalExpression 对象进行解释。	可扩展性
Iterator	提供以一种方法去顺序地访问聚合对象的元素，而不暴露它的底层表示。	访问它的元素而不暴露它的内部结构，提供统一的接口去遍历不同类型的聚合数据结构。		Aggreate 子类可以创建对应 Iterator 子类，Iterator 实现顺序遍历。	灵活性
Mediator	定义一个对象去封装一组对象是如何交互。	大量的相互连接让系统的行为很难去改变。Mediator 可以用来控制和协调一组对象之间的交互。		Mediator 作为参数创建不同的 ConcreteColleague 对象，colleague 之间的调用时通过调用 mediator 对象的方法实现。	松耦合、可扩展性
Memento	在不违反封装和外部化一个对象的内部状态等情况下，使得该对象可以在以后恢复之前的状态。	有时需要记录一个对象的内部状态。实现检查点和 undo 功能，让用户在发生错误时恢复状态记录的对象状态。		caretaker 对象可以存储和删除 memento 对象，memento 对象保存了 originator 对象的状态，caretaker 可以设置不同的 memento 来恢复 originator 对象的状态。	可恢复
Observer	在对象中定义一对多的依赖，因此当一个对象改变状态时，所有它的依赖者是自动通知和更新的。	将系统划分为一组合作的 classes 常见的辅作用是需要维护相关对象之间的一致性。你不想通过使 classes 紧耦合来实现一致性，因为它降低了代码的可复用性。		Subject 对象可以 attach Observer 对象，可以 detach Observer 对象。Subject 中存储了所有 attach 的 Observer对象的list，当 Subject 状态发送改变时，自动通知所有 attach 的 Observer 对象。	松耦合、可扩展性
State	当一个对象的内部状态改变时允许改变它的行为。	一个对象需要在不同的状态表现不同的行为。	TCPConnection class 他表示一个网络连接。一个 TCPConnection object 可可能是多个不同状态中的一个，如：Established，Listening，Closed。当一个 TCPConnection 对象接收到请求时，它可以根据当前的状态进行响应。	Context 对象设置不同的 State 对象，执行 request() 方法得到不同的结果。	可扩展性
Strategy	定义一组算法，封装每一个，以及让它们是可互换的。	一个行为可能切换不同的实现方式。		Context 配置不同的 Strategy 对象，执行不同的算法。	扩展性
Template Method	在操作中定义算法的骨架，将某些步骤推迟到子类。	通过使用抽象操作定义算法的某些步骤，模板方法可以固定其顺序，但可以让子类更改这些步骤以适合其需求。		Client 通过 new ConcreteClass() 来创建 AbstractClass，ConcreteClass 实现了父类抽象步骤的方法。	复用性
Visitor	Visitor 可以让你定义新的的操作，而无需更改其所操作的元素的类。	抽象父类定义了一组操作，不同的子类不一定需要实现所有的操作。所有操作放在所有子类中，会让人感到疑惑，以及难以维护。		Client 定义一组 Element 对象，然后循环调用每个 Element 对象的 accept(Visitor visitor) 方法，可以对所有 Element 对象执行一个指定操作。	松耦合、可扩展性

设计模式的用途

设计模式常见的用途如下：

• 可复用性：减少冗余代码。
• 可扩展性：隔离职责，松耦合。很容易添加新类型的 class，容易添加新的功能。
• 灵活性：方便修改功能，少改动，独立修改。方便控制管理对象。
• 易用性：使得 Client 操作简单。

可复用性	可扩展性	灵活性	易用性	其他
Prototype Adapter Flyweight Template Method	Builder Bridge Decorator Chain of Responsibility Command Interpreter Mediator Observer State Strategy Visitor	Factory Method Proxy Iterator	Composite Facade	Abstract Factory Singleton Memento